JP6426164B2 - Stress control during processing of MEMS digital variable capacitor (DVC) - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、概して、微小電気機械システム(MEMS)デバイス及びその製造のための方法に関する。 Embodiments of the present invention generally relate to micro-electro-mechanical system (MEMS) devices and methods for their manufacture.
MEMSデジタル可変キャパシタ(DVC)デバイスは、図1において概略的に図示されるように、可動MEMSプレートの上方に制御電極(すなわち、プルアップ電極やプルオフ電極すなわちPU電極)を有し、可動MEMSプレートの下方に制御電極(すなわち、プルイン電極やプルダウン電極すなわちPD電極)を有する可動のMEMSプレートをベースとしている。これらの電極は、上部誘電体層と下部誘電体層とで被覆されている。また、可動MEMS素子の下方にはRF電極が存在する。プレート電極に対してPU電極かもしくはPD電極かのいずれかが印加される電圧により、可動プレートとRF電極との間には変調されるギャップが存在する。これらの電圧は、安定した最小容量もしくは最大容量をRF電極に供給するように接触してMEMS素子をプルアップさせるかもしくはプルダウンさせる静電気力を生じさせる。このように、可動プレートからRF電極に対する容量は、下部へと引っ張られたときの高容量状態Cmax(図2参照)から上部へと引っ張られたときの低容量状態Cmin(図3参照)まで変動することができる。 A MEMS digital variable capacitor (DVC) device has a control electrode (ie, a pull-up or pull-off or PU electrode) above the movable MEMS plate, as schematically illustrated in FIG. 1, and the movable MEMS plate And a movable MEMS plate having a control electrode (i.e., a pull-in electrode or a pull-down electrode, that is, a PD electrode) below. These electrodes are coated with an upper dielectric layer and a lower dielectric layer. In addition, an RF electrode is present below the movable MEMS element. There is a modulated gap between the movable plate and the RF electrode due to the voltage to which either the PU or PD electrode is applied to the plate electrode. These voltages contact to supply a stable minimum or maximum capacitance to the RF electrode to create an electrostatic force that pulls up or down the MEMS element. Thus, the capacitance from the movable plate to the RF electrode is from the high capacitance state C max (see FIG. 2) when pulled downwards to the low capacitance state C min (see FIG. 3) when pulled upwards. Can vary.
図4はMEMSDVCデバイスのより詳細な断面図を示す。可動プレートは、複数の支柱を介して互いに接続される2層(すなわち、下部プレート及び上部プレート)からなる。プレートと支柱とのこの組み合わせは、屈曲しにくい半剛体プレートを形成する。プレートは、比較的低い動作電圧でCmin状態もしくはCmax状態においてDVCデバイスを動作させるフレキシブル脚構造を介して基板に固定される。 FIG. 4 shows a more detailed cross-sectional view of the MEMS DVC device. The movable plate consists of two layers (i.e. lower and upper plates) connected to one another via a plurality of columns. This combination of plate and struts forms a semi-rigid plate that is resistant to flexing. Plate is secured to the substrate via a flexible leg structure for operating the DVC device in C min state or C max state at a relatively low operating voltage.
図5はPU電極及びPD電極上のMEMSDVCデバイスに印加されるべき必要とされる電圧Vpu及びVpdを生成するCMOS波形コントローラを図示する。PU電極及びPD電極上に印加される電圧はCminの位置もしくはCmaxの位置にプレートを上もしくは下へと移動させるために必要とされる静電気力を生成するように、プレート電位はCMOS接地電位と参照される必要がある。プレート電極がRF−フローティングとなる必要があるアプリケーションでは、プレート電極とCMOS接地との間の高価なレジスタRplateを用いてこの参照が行われる(図5参照)。 FIG. 5 illustrates a CMOS waveform controller that generates the required voltages Vpu and Vpd to be applied to the MEMS DVC device on PU and PD electrodes. The plate potential is CMOS ground so that the voltage applied on the PU and PD electrodes generates the electrostatic force needed to move the plate up or down to the C min or C max position. It needs to be referred to as the potential. In applications where the plate electrode needs to be RF-floating, this reference is made using the expensive resistor Rplate between the plate electrode and the CMOS ground (see FIG. 5).
図6はダイオードDplateを用いてプレート電位がCMOS接地電位と参照されるCMOS波形コントローラを図示する。このアプリケーションでは、プレート電極は典型的にはRFGND上にある。RplateとDplateとの組み合わせがまた使用される。 FIG. 6 illustrates a CMOS waveform controller in which the plate potential is referenced to the CMOS ground potential using a diode Dplate. In this application, the plate electrode is typically on RFGND. A combination of Rplate and Dplate is also used.
可動プレートとCMOS接地との間のこれらの電気的接続は、静電作動のために必要とされる。しかしながら、これらの接続はまた、2層プレートの処理中に課題を引き起こす可能性がある。特に、その処理中にCMOS接地に接続される可動プレートを有することは作動電圧Vpuと作動電圧Vpdとをスペックからシフトさせることができる、可動プレートにおける応力を引き起こすことができ、ウェーハ生産量に著しく影響を及ぼす。 These electrical connections between the movable plate and the CMOS ground are required for electrostatic actuation. However, these connections can also cause problems during the processing of two-layer plates. In particular, having the movable plate connected to CMOS ground during its processing can shift the operating voltage Vpu and the operating voltage Vpd from the specifications, which can cause stress in the movable plate, which significantly affects the wafer production affect.
従って、この課題を回避してより制御された作動電圧を取得するための手段を提供することが技術的に必要とされる。 Therefore, there is a need in the art to provide a means for obtaining a more controlled operating voltage that avoids this problem.
本発明は一般的に、MEMSDVC及びその製造のための方法に関する。MEMSDVC内の可動プレートの上部プレート及び下部プレートはMEMSDVCの適切な動作を確実とするために同一の応力レベルを持つべきである。同一の応力レベルを取得するために、製造中に可動プレートはCMOS接地から分離される。プレートが完全に形成された後に、可動プレートはCMOS接地と電気的だけに結合される。可動プレートをCMOS接地に電気的に結合させる層とプルアップ電極を形成する同一の層を用いることによりカップリングが発生する。同一の層は、可動プレートをCMOS接地に結合させ、またプルアップ電極をMEMSDVCに対して提供するので、その堆積は同一の処理工程で生じる。形成後に可動プレートをCMOS接地に電気的に結合させることにより、可動プレートの複数の層のそれぞれにおける応力は実質的に同一とすることができる。 The present invention relates generally to MEMS DVCs and methods for their manufacture. The top and bottom plates of the movable plate in the MEMS DVC should have the same stress level to ensure proper operation of the MEMS DVC. The movable plate is separated from CMOS ground during fabrication to obtain the same stress level. After the plate is completely formed, the movable plate is only electrically coupled to the CMOS ground. Coupling occurs by using the layer that electrically couples the movable plate to the CMOS ground and the same layer that forms the pull-up electrode. The same layer couples the movable plate to the CMOS ground and provides pull-up electrodes to the MEMS DVC so that the deposition occurs in the same process step. By electrically coupling the moveable plate to CMOS ground after formation, the stresses in each of the layers of the moveable plate can be substantially identical.
一実施形態では、MEMSDVCは基板上に形成されるキャビティ内に配置される可動プレートを備える。可動プレートはプルイン電極とプルオフ電極との間に配置され、可動プレートに結合される。プルオフ電極は導電層と、可動プレート電極に結合されるプレート接地電極と、導電層によりプレート接地電極に結合されるCMOS接地電極とから形成される。 In one embodiment, a MEMS DVC comprises a movable plate disposed within a cavity formed on a substrate. A movable plate is disposed between the pull-in electrode and the pull-off electrode and coupled to the movable plate. The pull-off electrode is formed of a conductive layer, a plate ground electrode coupled to the movable plate electrode, and a CMOS ground electrode coupled to the plate ground electrode by the conductive layer.
別の実施形態では、MEMSDVCを形成する方法は、基板上に第1の導電層を堆積することと、第1の導電層をパターニングしてCMOS接地電極とプレート接地電極と可動プレート電極とプルイン電極とRF電極とを形成することと、基板、CMOS接地電極、プレート接地電極、可動プレート電極、プルイン電極、及びRF電極上に誘電体層を堆積することと、誘電体層を介して開口を形成してCMOS接地電極とプレート接地電極と可動プレート電極との少なくとも一部を露出させることと、可動プレート電極と接する固定素子の上方に当該固定素子に接する可動プレートを形成することと、CMOS接地電極とプレート接地電極との上方にCMOS接地電極及びプレート接地電極に接して形成される可動プレート及び固定素子の上方に第2の導電層を堆積することとを含む。 In another embodiment, a method of forming a MEMS DVC includes depositing a first conductive layer on a substrate, and patterning the first conductive layer to form a CMOS ground electrode, a plate ground electrode, a movable plate electrode, and a pull-in electrode. , Forming a dielectric layer on the substrate, CMOS ground electrode, plate ground electrode, movable plate electrode, pull-in electrode, and RF electrode, and forming an opening through the dielectric layer Exposing at least a portion of the CMOS ground electrode, the plate ground electrode, and the movable plate electrode; forming a movable plate in contact with the fixed element above the fixed element in contact with the movable plate electrode; On the movable plate and the fixed element formed in contact with the CMOS ground electrode and the plate ground electrode above the ground and the plate ground electrode To and depositing a second conductive layer.
本発明の前述の特徴が詳細に理解可能になるように、上で簡単に概要を述べた本発明について、実施形態を参照してより具体的に説明する。実施形態のうちの一部を添付の図面に示す。しかしながら、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示すものであり、従って、その範囲を限定するように考えるべきではなく、本発明は他の同様に有効な実施形態を包含する可能性があるということに留意すべきである。 The invention, briefly outlined above, will be more particularly described with reference to embodiments so that the above-mentioned features of the invention can be understood in detail. Some of the embodiments are illustrated in the accompanying drawings. However, the attached drawings show only typical embodiments of the present invention, and therefore, should not be considered as limiting the scope thereof, and the present invention includes other similarly effective embodiments. It should be noted that there is a possibility.
理解の簡単化のために、可能な場合には、複数の図面にわたって共通の同じ構成要素を示すために、同じ参照番号が使用されている。ある実施形態で開示した構成要素は、特に言及していなくても他の実施形態でも有益に利用可能であることを意図している。 For ease of understanding, where possible, the same reference numerals are used to indicate the same common components throughout the drawings. The components disclosed in one embodiment are intended to be usefully available in other embodiments not specifically mentioned.
本発明は一般的に、MEMSDVC及びその製造のための方法に関する。MEMSDVC内の可動プレートの上部プレート及び下部プレートはMEMSDVCの適切な動作を確実とするために同一の応力レベルを持つべきである。同一の応力レベルを取得するために、製造中、可動プレートはCMOS接地から分離される。プレートが完全に形成された後に、可動プレートはCMOS接地と電気的だけに結合される。可動プレートをCMOS接地に電気的に結合させる層とプルアップ電極を形成する同一の層を用いることによりカップリングが発生する。同一の層は、可動プレートをCMOS接地に結合させ、またプルアップ電極をMEMSDVCに対して提供するので、その堆積は同一の処理工程で生じる。形成後に可動プレートをCMOS接地に電気的に結合させることにより、可動プレートの層のそれぞれにおける応力は実質的に同一とすることができる。 The present invention relates generally to MEMS DVCs and methods for their manufacture. The top and bottom plates of the movable plate in the MEMS DVC should have the same stress level to ensure proper operation of the MEMS DVC. During fabrication, the movable plate is separated from the CMOS ground to obtain the same stress level. After the plate is completely formed, the movable plate is only electrically coupled to the CMOS ground. Coupling occurs by using the layer that electrically couples the movable plate to the CMOS ground and the same layer that forms the pull-up electrode. The same layer couples the movable plate to the CMOS ground and provides pull-up electrodes to the MEMS DVC so that the deposition occurs in the same process step. By electrically coupling the moveable plate to CMOS ground after formation, the stresses in each of the layers of the moveable plate can be substantially identical.
プレートをCmin位置もしくはCmax位置内に移動させる静電気作動力は(電圧/ギャップ)2を用いてスケーリングする。作動電圧Vpu及び作動電圧Vpdの厳密な制御のために、処理後の可動プレートは平坦でありまったく屈曲を示さないことが必要とされる(すなわち、可動プレートとPD及びPU電極との間のギャップが厳密に制御される必要がある)。図4におけるような2層半剛体プレート構成では、これは下部プレートと上部プレートとの絶対応力が整合される必要があることを意味する。 The electrostatic actuation force to move the plate into the C min or C max position is scaled using (voltage / gap) 2 . For precise control of the actuation voltage Vpu and the actuation voltage Vpd, it is required that the mobile plate after processing be flat and show no bending at all (ie the gap between the mobile plate and the PD and PU electrodes) Needs to be strictly controlled). In a two-layer semi-rigid plate configuration as in FIG. 4, this means that the absolute stresses of the lower and upper plates need to be matched.
もしこれらの処理段階中にプレート電極がCMOS接地(すなわち、基板)に接続されれば、熱影響とプラズマ影響とは、層の堆積とエッチング中における下部プレート及び上部プレートにおける応力を変化させることができる。応力におけるこの変化は実質的には、作動電圧Vpd及び作動電圧Vpuのシフト及びウェーハ生産量の減少を生じさせる非平坦ビーム構造を生じさせる。 If the plate electrode is connected to CMOS ground (i.e. the substrate) during these processing steps, thermal and plasma effects can alter the stresses in the bottom and top plates during layer deposition and etching. it can. This change in stress substantially results in a non-flat beam structure that causes a shift in the operating voltage Vpd and the operating voltage Vpu and a reduction in wafer throughput.
二重層プレートの製造段階中にCMOS接地(すなわち、基板)からプレート電極を電気的に切断することにより、下部プレート及び上部プレートにおける応力はより良く制御され、厳密に制御された作動電圧Vpu及び作動電圧Vpdを結果として生じさせる。(静電気作動に対して必要とされる)動作中にプレート電極のCMOS接地の電気的接続をさらに提供するために、アンテナ妨害を回避するようにCMOS設計において形成されるのと同様に、上部電極層を用いて電気的接続が形成される。このように、二重層ビームが生成されて両方の層における応力が整合された後に電気的接続が形成される。 By electrically disconnecting the plate electrodes from the CMOS ground (i.e. the substrate) during the fabrication phase of the double layer plate, the stresses in the lower and upper plates are better controlled and the tightly controlled operating voltage Vpu and operation The voltage Vpd results. The top electrode as well as formed in the CMOS design to avoid antenna interference to further provide the CMOS ground electrical connection of the plate electrode during operation (required for electrostatic actuation). The layers are used to form an electrical connection. Thus, after the double layer beam is generated and the stresses in both layers are aligned, an electrical connection is formed.
図8は二重層プレートの製造中にプレート電極をCMOS接地から切断するように使用される構造の断面図を図示する。構造A及び構造Bの両方は、下部電極層(すなわち、プレート電極とPD電極とRF電極とのために使用される層)内で生成される。構造AはMEMSDVCのプレート電極に接続され、構造Bは、はRplate(図5参照)もしくはDplate(図6参照)を介してCMOS接地に接続される。 FIG. 8 illustrates a cross-sectional view of the structure used to disconnect the plate electrode from CMOS ground during fabrication of the dual layer plate. Both structure A and structure B are produced in the lower electrode layer (ie the layer used for the plate electrode, the PD electrode and the RF electrode). The structure A is connected to the plate electrode of the MEMS DVC, and the structure B is connected to the CMOS ground via Rplate (see FIG. 5) or Dplate (see FIG. 6).
DVC処理においてまた使用される固定層及び上部電極層を使用することにより、上部電極層(すなわち、PU電極に対して使用される層)が堆積された後に構造Aは構造Bに接続される。上部電極堆積より前に、構造Aは構造Bから電気的に切断されプレート電極はフローティング状態のままである。これが製造処理中の下部プレート及び上部プレートの応力制御を可能とし、結果として充分に制御された作動電圧Vpu及び作動電圧Vpdを生じさせる。 Structure A is connected to structure B after the top electrode layer (ie, the layer used for the PU electrode) is deposited by using the fixed layer and the top electrode layer also used in the DVC process. Prior to top electrode deposition, structure A is electrically disconnected from structure B and the plate electrode remains floating. This allows for stress control of the bottom and top plates during the manufacturing process, resulting in a well-controlled operating voltage Vpu and an operating voltage Vpd.
図9A〜図9Gは製造の種々の段階でのMEMSDVCデバイス900の概略的な断面図である。図9Aにおいて示すように、MEMSDVCはその中に形成される1つもしくはそれ以上の電極904を有する、その中に1つもしくはそれ以上の層を有する基板902の上方に形成される。矢印「C」により示されるように、電極904は、基板902のより低いレベルでRplate及びDplateに結合されてもよい。いくつかの電極908,910,912,914,916,918,920は、基板902上に形成されてもよい。電極908,910,912,914,916,918,920は、導電性材料を基板902上に堆積することにより形成されるかまたはその上にマスクを有する基板902上に導電性材料をパターニングすることかもしくは堆積することに続くブランケット堆積により形成されるかのいずれかである。
9A-9G are schematic cross-sectional views of
形成されるCMOS接地電極908(すなわち、図8における構造「B」)は、導電性材料で満たされているビア906を介して基板902のより低レベルで形成される1つもしくはそれ以上の金属導体904に結合される。そのようにして、電極908は電極908の製造直後に抵抗Rplate及びダイオードDplateを介して基板902に接地される。
The formed CMOS ground electrode 908 (i.e., structure "B" in FIG. 8) is formed of one or more metals formed at a lower level of the
プレート接地電極910(すなわち、図8における構造「A」)は、製造におけるこのポイントでCMOS接地電極908から分離されるが、基板902内に形成されかつ導電性材料で満たされた金属導体922及びビア924,926,928を介して可動プレート電極912,914に接続される。図示されないが、プルダウン電極916,918はビア及びトレンチを介して基板902の他の層に結合されて基板902から分離した電源に対する電気的接続を形成する。同様に、RF電極920は、図面では図示されない位置におけるRF結合パッドに結合される。電極908,910,912,914,916,918,920は、同一の製造工程で形成される。
Plate ground electrode 910 (i.e., structure "A" in FIG. 8) is separated from
電極908,910,912,914,916,918,920の形成に続いて、誘電体層930は、図9Bで図示されるように、電極908,910,912,914,916,918,920上に形成されてもよい。誘電体層930のために使用されてもよい適切な材料は窒化ケイ素、酸化ケイ素、ケイ素酸窒化物及び他の電気的に絶縁された材料を含む。誘電体層930は究極的には、可動プレートがCmax位置内にあるとき、可動プレートはRF電極920から引き離されるであろう。その理由は、可動プレートは誘電体層930にはランディング(すなわち、接触)するであろうがRF電極920にはランディング(すなわち、接触)しないであろうからである。
Following the formation of the
誘電体層930が堆積された後に、誘電体層930はパターニングされて選択された位置で誘電体層930を通過する開口932を形成してCMOS接地電極908とプレート接地電極910と可動プレート電極912,914とを露出させる。開口932は適切なエッチャント(エッチング液)を用いて誘電体層930をエッチングすることにより形成されてもよい。
After the
次に、図9Dで図示されるように、例えば窒化チタンなどの導電性材料が開口932内で誘電体層930の部分の上方に形成されて固定構造934を形成してもよい。固定構造934は、誘電体層930の上方のマスク(開口932を形成するように使用されるマスクとは異なるマスク)をエッチングすることに続くかもしくは配置することに続く導電性材料のブランケット堆積かまたは次に露出された領域上へと選択的に堆積することのいずれかにより形成されてもよい。時間におけるこの点において、プレート接地電極908及びそれ故に可動プレート電極912,914は、CMOS接地から電気的に分離される。その理由は、プレート接地電極910はCMOS接地電極908から電気的に分離されるからである。
Next, as illustrated in FIG. 9D, a conductive material, such as, for example, titanium nitride, may be formed in the
固定構造934の形成に続き、可動プレートの形成が続いてもよい。図9Eで図示されるように、CMOS接地電極908もしくはプレート接地電極910の上方にはさらなる堆積もしくは層が形成されない一方で、付加的な層が他の電極912,914,916,918,920上方に形成される。理解されるべきことは、非導電性マスキング層は、付加的な層の形成の間にCMOS接地電極908及びプレート接地電極910上方に形成されてもよいが非永久層がCMOS接地電極908及びプレート接地電極910上方に形成されない、ということである。また、付加的な層の形成中は、CMOS接地電極908とプレート接地電極910との間の電気的接続が形成されない。形成される付加的な層は、図9Eにおいて図示されるように、可動プレートを、可動プレートの誘電体層930と、可動プレートの下部層938と、可動プレートの上部層940と、2つのプレート938,940を接続する支柱942と、付加的な犠牲材料944と、誘電体層946とから引き離すための犠牲層936を含む。
Following the formation of the fixed
付加的な層の形成後、中でも注目すべきは、可動プレート後、図9Fにおいて図示されるように、プルアップ電極を形成するであろうのみならずCMOS接地電極908とプレート接地電極910との間の電気的接続も提供するであろう導電層948が堆積される、ということである。導電層948は、プルアップ電極をCMOS接地電極908とプレート接地電極910との間の電気的接続から切断するためのエッチング処理に続くブランケット堆積により堆積されてもよい。代わりに、導電層948は、デバイスの上方にマスクを最初に形成し、次に開口内を選択的に堆積することにより堆積されてもよい。導電層に対して使用されてもよい適切な材料は、窒化チタン、アルミニウム、チタンアルミニウム、銅、チタニウム、タングステン、金、及び他の導電性材料を含む。
After the formation of the additional layers, it is to be noted that, among other things, after the movable plate, as illustrated in FIG. 9F, not only will a pull-up electrode be formed but also the
次に、開口950が付加的な層上の導電層948を介して形成される。開口950は導電層948のみならず第2の誘電体層946を通過し延在して犠牲材料944,936を露出させる。その後に、エッチャントが開口950を介して導入され、キャビティ952が形成され、自立状態Cmaxと自立状態Cminとの間のキャビティ内に自由に移動できるように可動プレートが除去される。
Next, an
キャビティ952内の可動プレートの解放に続いて、図9Gにおいて図示されるように、パッシベーションもしくは誘電体ルーフ954がキャビティ952をシールするように堆積されてもよい。パッシベーション層954に対して使用されてもよい適切な材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、ケイ素酸窒化物、及び他の絶縁材料を含む。図9A〜図9Gにおいて図示されるように、プルアップ電極の形成まで可動ビームはCMOS基板902から電気的に分離される。それ故に、可動ビームの各層は実質的に同一の応力を有するであろう。
Following release of the movable plate in
二重層プレート製造処理の間にCMOS接地(すなわち、基板)からMEMSデバイスを電気的に切断することにより、プレート層における熱及びプラズマにより引き起こされる応力変化を回避させる。電気的接続を除去することにより、MEMSデバイスはまた基板からより熱的に分離され、それはプレート層の応力制御を改善させることにもまた役立つ。また、二重層ビームが生成された後に電気的接続が形成されるように、上部電極層を用いてMEMSデバイスとCMOS接地との間の電気的接続を形成することは、MEMSデバイスが目的通りにいまだに機能することを確実とするための効果的な方法である。プレート形成中に可動プレートを電気的に切断することにより、二重層プレートの生成に対して、ウェーハ生産量が改善され、処理窓がより広くなる。 By electrically disconnecting the MEMS device from the CMOS ground (i.e., the substrate) during the dual layer plate fabrication process, thermal and plasma induced stress changes in the plate layer are avoided. By removing the electrical connection, the MEMS device is also more thermally separated from the substrate, which also helps to improve the stress control of the plate layer. Also, it is intended that the top electrode layer be used to form an electrical connection between the MEMS device and the CMOS ground so that the electrical connection is made after the double layer beam is created, as the MEMS device is intended It is still an effective way to ensure that it works. By electrically cutting the moveable plate during plate formation, wafer production is improved and the process window is wider, as opposed to double layer plate generation.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の基本的な範囲から離れることなく、本発明の他の実施形態及び別の実施形態を実施することもできる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。 While embodiments of the invention have been described above, other embodiments and alternate embodiments of the invention may be practiced without departing from the basic scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the appended claims.
Claims (10)
基板上に形成されたキャビティ内に配置される可動プレートを備え、ここで、上記可動プレートはプルイン電極とプルオフ電極との間に配置され、可動プレート電極に結合され、上記プルオフ電極は導電層から形成され、
上記MEMSDVCは、
上記可動プレート電極に結合されるプレート接地電極と、
上記導電層により上記プレート接地電極に結合されるCMOS接地電極とを備え、
上記可動プレートは、1つもしくはそれ以上の支柱によりともに結合される複数の層を備え、
上記複数の層の各層は、実質的に同一の応力を有するMEMSDVC。 MEMSDVC, where
A movable plate is disposed in a cavity formed on the substrate, wherein the movable plate is disposed between the pull-in electrode and the pull-off electrode and coupled to the movable plate electrode, the pull-off electrode being from the conductive layer Formed
The above MEMSDVC is
A plate ground electrode coupled to the movable plate electrode;
A CMOS ground electrode coupled to the plate ground electrode by the conductive layer;
The movable plate comprises a plurality of layers coupled together by one or more struts,
A MEMS DVC in which each layer of the plurality of layers has substantially the same stress.
上記基板に対向する表面上に上記CMOS接地電極に結合される第2の固定構造とをさらに備え、
上記導電層は、上記第1の固定構造及び上記第2の固定構造に結合される請求項1記載のMEMSDVC。 A first fixing structure coupled to the plate ground electrode on a surface facing the substrate;
A second fixing structure coupled to the CMOS ground electrode on the surface facing the substrate;
The MEMS DVC according to claim 1, wherein the conductive layer is coupled to the first fixing structure and the second fixing structure.
基板上に第1の導電層を形成するステップと、
上記第1の導電層をパターニングしてCMOS接地電極、プレート接地電極、可動プレート電極、プルイン電極及びRF電極を形成するステップと、
上記基板、上記CMOS接地電極、上記プレート接地電極、上記可動プレート電極、上記プルイン電極及び上記RF電極上に誘電体層を堆積するステップと、
上記誘電体層を通過する開口を形成して上記CMOS接地電極、上記プレート接地電極及び上記可動プレート電極の少なくとも一部を露出させるステップと、
上記誘電体層上に上記CMOS接地電極、上記プレート接地電極及び上記可動プレート電極に接する固定素子を形成するステップと、
上記可動プレート電極に接する上記固定素子上に上記固定素子に接する可動プレートを形成するステップと、
上記CMOS接地電極及び上記プレート接地電極上に上記CMOS接地電極及び上記プレート接地電極に接して形成される上記可動プレート及び上記固定素子上に第2の導電層を堆積するステップとを含み、
上記パターニングの後に、上記プレート接地電極は上記基板内に形成される導電性材料を介して上記可動プレート電極に電気的に結合され、
パターニングの後でありかつ上記可動プレートの形成中に、上記CMOS接地電極及び上記プレート接地電極は互いに電気的に分離され、
上記第2の導電層を堆積した後に、上記CMOS接地電極及び上記プレート接地電極はともに電気的に結合され、
可動プレートを形成するステップは、
1つもしくはそれ以上の支柱によりともに結合される複数の層を形成することを含み、
上記複数の層の各層は実質的に同一の応力を有し、上記可動プレート電極は上記可動プレートの形成中に上記プレート接地電極に電気的に結合される方法。 A method of forming a MEMS DVC, said method comprising
Forming a first conductive layer on the substrate;
Patterning the first conductive layer to form a CMOS ground electrode, a plate ground electrode, a movable plate electrode, a pull-in electrode, and an RF electrode;
Depositing a dielectric layer on the substrate, the CMOS ground electrode, the plate ground electrode, the movable plate electrode, the pull-in electrode and the RF electrode;
Forming an opening through the dielectric layer to expose at least a portion of the CMOS ground electrode, the plate ground electrode, and the movable plate electrode;
Forming a fixed element in contact with the CMOS ground electrode, the plate ground electrode, and the movable plate electrode on the dielectric layer;
Forming a movable plate in contact with the fixed element on the fixed element in contact with the movable plate electrode;
Depositing a second conductive layer on the movable plate and the fixed element formed in contact with the CMOS ground electrode and the plate ground electrode on the CMOS ground electrode and the plate ground electrode;
After the patterning, the plate ground electrode is electrically coupled to the movable plate electrode through a conductive material formed in the substrate,
After patterning and during formation of the movable plate, the CMOS ground electrode and the plate ground electrode are electrically isolated from one another,
After depositing the second conductive layer, the CMOS ground electrode and the plate ground electrode are electrically coupled together ,
The step of forming the movable plate is
Including forming multiple layers coupled together by one or more struts,
Wherein each layer of the plurality of layers has substantially the same stress, and the movable plate electrode is electrically coupled to the plate ground electrode during formation of the movable plate .
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